涂层刀具切削过程中的自组织现象研究

对两种类型的多层复合涂层刀具进行了车削45和T10A淬硬钢的切削实验,进行了相应的SEM和XRD分析.实验结果表明,在两种涂层刀具的切削过程中均有自组织现象发生,自组织结构的产生、稳定存在和破坏消失分别与刀具的初期磨损、正常磨损和急剧磨损阶段相对应,证明在涂层刀具的摩擦磨损过程中存在着自组织作用机理.     

一种铜锌合金耐磨性的研究

通过两种合金的摩擦磨损对比试验,对一种特殊用途的ＮＴ铜锌合金进行了摩擦磨损特性的研究,研究表明,ＮＴ铜锌合金具有较高对耐磨性,显微组织对合金的耐磨性起到了至关重要的作用,并运用连续损伤积累理论对ＮＴ铜锌合金的磨损规律进行了初步的探讨。     

T8钢的干滑动磨损行为

本文系统研究了T8钢中不同显微组织的干滑动磨损机制和磨损性能。结果表明,在轻微磨损时,钢的磨损量差别不大。在严重磨损时,磨损量差别较大。不同显微组织的耐磨性按粒状珠光体、马氏体、贝氏体和片状珠光体的顺序依次增加。文中对此进行了深入分析。     

基体组织对高钒高速钢干滑动摩擦磨损行为的影响

利用销环式滑动磨损试验机测试了具有不同基体组织的高钒高速钢的干摩擦磨损性能，并利用扫描电子显微镜对其失效行为进行了分析。结果表明：以低碳板条马氏体为主要基体组织的高速钢可同时较为有效地抵御显微切削与疲劳磨损，其组织中均匀分布的高硬度VC能够充分发挥抗磨骨架作用，因而具有最优的耐磨性。基体组织为铁素体时，基体无法对VC提供有效的支撑，磨损失效形式为严重的显微切削及表面粘着磨损，耐磨性很差。基体以面碳马氏体为主时,抵抗循环疲劳和热疲劳的能力较差，导致耐磨性下降。     

AZ系镁合金的轻微-严重磨损转变研究

为研究AZ系镁合金的轻微-严重磨损转变机制,在0.1~4.0 m/s的滑动速度范围内对AZ31和AZ51镁合金进行干摩擦试验。研究不同滑动速度下载荷对磨损率、磨损机制的影响,绘制磨损转变图,分析磨损亚表层组织与性能变化。结果表明:轻微磨损区的磨损机制主要包括氧化、磨粒和剥层磨损,严重磨损区的磨损机制则为严重塑性变形和表面熔化;在轻微-严重磨损转变前后,亚表层经历塑性变形-再结晶的组织转变和应变强化-再结晶软化的性能变化,磨损表层发生再结晶软化是导致轻微-严重磨损转变的主要机制,据此建立判定轻微-严重磨损转变的表面临界再结晶温度准则,利用再结晶动力学计算不同滑动速度下的表面临界再结晶温度和转变载荷。     

三种特殊黄铜的显微组织与摩擦磨损性能研究

用MHK-500环块磨损试验机测定了三种特殊黄铜与GCr15钢在千摩擦对磨条件下的摩擦磨损性能，并用OM、SEM、TEM观察了材料组织和磨损后的表面及亚表面层形貌变化，从而研究材料的磨损机制以及材料组织与其磨损率之间的关系。结果表明：HA162合金较其它二种黄铜具有优良的耐磨性能，三种黄铜的磨损机制均以粘着磨损为主。其显微组织决定黄铜的耐磨性。β相＋弥散分布的硬质颗粒＋少量α相是理想的耐磨组织。     

线路金具沙粒磨损模拟试验——机械性能与微观研究

本文以Q235材质的U型挂环为研究对象,选择粒径范围在0.1-2.0mm、流量不同的沙粒作为外界影响因素,研究了在不同沙粒影响因素的条件下线路金具U型挂环的磨损情况,分析了沙粒流量和粒径大小对线路金具磨损后显微组织和机械性能的变化情况。结果表明,当沙粒流量一定时,随着沙粒粒径的增加,线路金具U型挂环的截面剩余率先增加后减小,当沙粒粒径为1.5mm时,沙粒磨损程度最严重,另外,当沙粒粒径一定时,全程一次性落沙对U型挂环的磨损情况最严重。通过对比、分析磨损后显微组织与原始组织后发现靠近表面的组织被拉长,形成条状组织,且原始晶界已经很难分辨出来,从而推断磨损行为只发生在材料表面。     

显微观察手段在机械摩擦磨损研究中的应用

选择机械零件常用的材料作为试样,在M-200型磨损试验机上对试样进行摩擦磨损试验。试验后对试样进行一系列处理后,用L2003A型金相显微系统和S-570型扫描电镜仪对试样进行金相组织观察和表面扫描,从而研究材料的磨损和显微表面变化的机理。试验结果表明：试样表面有颗粒脱落,某些试样表面有微小固相焊合点,磨损恶劣部位表面的金相组织发生变化;试样摩擦磨损后的表面形貌大部分主要表现为摩擦磨损造成的划痕和擦伤。     

热处理工艺对40CrMnMo钢耐磨性的影响

探讨了不同的热处理工艺所获得的各种组织状态对４０ＣｒＭｎＭｏ钢的耐磨料磨损性能的影响。结果表明：在相同的试验条件下，不同的组织状态耐磨料磨损的性能有着明显的不同。相同的组织状态，在不同的磨损条件下所表现的行为也不尽相同。     

基于田口方法的电子连接器微颤振磨损自组织模型的优化

构建电子连接器微颤振磨损自组织模型,目的在于通过规则集合的驱动,实现对微颤振磨损模型中失效机理的表达.以具体的电子连接器微颤振磨损工程为对象,为确定电子连接器微颤振磨损自组织模型中的自组织规则和参数,提出基于田口方法的电子连接器微颤振磨损自组织模型的优化方法,定量化地建立自组织规则与评价函数间的显性关系.即以电子连接器微颤振磨损的试验数据为评价,通过田口方法对元胞自动机局部演化规则集合中待定参数的仿真试验设计与求解,从而通过高品质自组织模型,获得电子连接器微颤振磨损失效机理的高精度表达.同时研究实践也证明,田口方法在解决自下而上自组织理论与自上而下规划理论相融合的复杂系统求解问题中,是一种有效的简易化工具.     

不同润滑条件下氧化铝陶瓷衬板的磨损机制

在干摩擦、水润滑、油润滑3种不同润滑条件下对氧化铝陶瓷进行摩擦磨损试验。利用SEM对磨损后的磨痕进行观察并进行显微组织结构分析,探讨不同介质下氧化铝陶瓷的磨损机制。结果表明:氧化铝陶瓷材料干摩擦条件下的磨损机制为大量的脆性剥落和大量的磨粒磨损,在水润滑条件下为较少的脆性剥落和轻微的磨粒磨损,在油润滑条件下为很少的脆性剥落和极微的磨粒磨损;液体润滑剂可使氧化铝陶瓷材料的磨损量大幅度降低,其中油润滑条件的减磨效果最为突出。     

钒添加量对冷硬铸铁组织及耐磨性的影响

采用金属型铸造制备了添加不同质量分数(0～2.0%)钒的冷硬铸铁,研究了钒含量对冷硬铸铁显微组织以及抗冲击磨粒磨损和摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着钒质量分数的增加,冷硬铸铁的显微组织发生细化,碳化物分布更加均匀,碳化物由网状变为长条状,但当钒质量分数高于1.2%时碳化物长大聚集;随钒质量分数增加,冲击磨粒磨损试验后冷硬铸铁的磨损质量损失先下降后略微升高,当钒质量分数为1.2%时,抗冲击磨粒磨损性能最佳;添加质量分数0,1.2%钒的冷硬铸铁在1 J冲击功下的冲击磨粒磨损机理分别以微观切削和塑性疲劳为主;钒的添加降低了冷硬铸铁与45钢对磨时的摩擦因数,提高了冷硬铸铁的摩擦磨损性能;添加质量分数0,1.2%钒的冷硬铸铁在6.9 N载荷下的摩擦磨损机理分别为微观切削和疲劳磨损,9.8 N载荷下为磨粒磨损和疲劳磨损。     

CrNiMo钢在高速干滑动条件下摩擦表面的组织变化研究

在MMS-1G型高速干滑动摩擦磨损试验机上,采用CrNiMo钢作为销试样,与H96黄铜盘配副,进行了高速干滑动摩擦磨损试验,研究其高速干滑动摩擦磨损性能。对试验后的试样沿纵切面进行微观组织分析,探讨摩擦表面在试验前后及不同试验参数条件下的组织变化。结果表明,在高速干滑动条件下,CrNiMo钢材料的摩擦磨损性能随滑动速度的增加存在突变,其微观组织摩擦后沿纵切面发生了较大变化,且摩擦表面组织随滑动速度增加,发生了回复再结晶及碳化物的析出和长大。     

原位复合反应制成TiB对提高管道耐磨性的研究

将自蔓延和离心铸造的方法相结合,制备了原位TiB晶须增强钛基复合材料;采用扫描电子显微镜分析了复合材料的显微组织,结合磨损表面、剖面显微组织.分析探讨了复合材料表面的磨损机制;评价了复合材料的耐磨性能.结果表明：TiB晶须尺寸细小、长径比大、在基体中分布均匀;与基体合金相比,钛基复合材料的耐磨性能显著提高,这是由于TiB晶须具有增强作用和承载作用所致.     

PTFE对复合镀层摩擦特性的影响

研究了PTFE添加量对Ni基电刷镀PTFE复合镀层的摩擦特性和磨损机制的影响.采用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了摩擦前后的磨损表面的形貌、组织和成分变化.结果表明:PTFE添加量对复合镀层的组织和摩擦特性有较大的影响.当PTFE体积分数为3%和4%时,复合镀层的摩擦因数最小;当PTFE体积分数为2%时,复合镀层的耐磨性最好.在磨损面上富含PTFE复合层的形成和面积随PTFE添加量的变化影响了复合镀层的摩擦特性及其磨损机制.     

微弧等离子表面强化处理对45^#钢磨损性能的影响

采用微弧等离子作为热源对45#钢进行表面硬化改性处理,运用扫描电子显微镜, 观察和分析了磨损试验后其磨损表面形貌, 测试了45#钢基体和45#钢淬火硬化层的干滑动磨损性能,探讨了硬化层的磨损机制.结果表明:经微弧等离子表面强化处理,45#钢淬火硬化层晶粒细小,组织致密,为板条状和针状马氏体混合组织,硬度由45#钢基体的HV200提高到HV600以上,磨损体积由45#钢基体的743.44×10-11 m3减小到81.86×10-11 m3,耐磨性提高了9倍.硬化层滑动磨损机制主要为氧化磨损和轻微的磨粒磨损.     

Al2O3颗粒增强铝基复合材料激光加热辅助切削的切削特性

利用YAG激光对Al2O3颗粒增强铝基复合材料加热，进行车削试验，通过对切削过程中的三向切削力、刀具磨损、切削表面参与应力及表面组织成分的分析，利用组织错配理论建立了颗粒增强金属基复合材料切削的物理模型，阐述了颗粒增强铝基复合材料激光加热辅助切削的内部作用机理，利用物理模型解释了复合材料激光加热辅助切削过程中切削力下降，刀具磨损降低，表面机械性能提高的主要原因。     

显微组织对中碳含硅贝氏体钢高应力冲击磨损性能的影响

研究了中碳含硅贝氏体钢不 组织结构对高应力冲击磨损行为的影响。结果表明，经３１０℃等浊得到的下贝氏体上有比３５０℃等温的上贝氏体更高的耐磨性，在同一硬度下，贝－马复相组织的耐磨性高于马氏体组织。     

基于SOM和HMM结合的刀具磨损状态监测研究

针对端面铣刀磨损状态的识别问题,提出了基于自组织特征映射神经网络和隐马尔可夫模型结合的方法。该方法对铣削力信号进行预处理和相关特征提取,用自组织特征映射对信号特征矢量进行量化编码,所得码本作为隐马尔可夫模型的输入向量,分别训练三个不同磨损阶段的隐马尔可夫模型来对未知的刀具磨损状态进行监测与识别。实验结果表明,该方法能够对刀具磨损状态进行准确的识别,对自动化生产具有现实意义。     

离子渗氮气氛对TC4钛合金组织与性能的影响

研究了在不同气氛下进行离子渗氮对TC4钛合金渗氮层的组织与性能的影响。进行了金相组织检查,显微硬度测定,X射线结构分析,磨损试验与渗氮层氧含量测定。试验结果表明,保温时的气氛对控制渗氮层质量有较大的影响